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マスター鍵のローテーション-標準プラン

マスター鍵のローテーション-標準プラン

マスター・キーを Hyper Protect Crypto Services インスタンスにロードすると、マスター・キーをオンデマンドでローテーションできるため、業界標準および暗号のベスト・プラクティスに適合します。

マスター鍵は、サービス・インスタンスで管理する暗号鍵をラップするために使用されます。 マスター鍵のローテーションを使用して、元のマスター鍵を廃棄し、鍵ストレージ全体を再暗号化する新しいマスター鍵をロードします。

マスター鍵がローテートされている場合でも、一部の KMS 鍵アクション (鍵のリスト、鍵メタデータの取得、鍵の削除など) を実行できますが、鍵を作成したり鍵をローテートしたりすることはできません。 マスター鍵のローテーション中に PKCS #11 API も GREP11 API も呼び出すことはできません。

マスター鍵のローテーションの仕組み

マスター・キーのローテーションは、暗号化ユニットの 2 つのタイプのマスター・キー・レジスター (新規マスター・キー・レジスターと現行マスター・キー・レジスター) 間で値を安全に転送して機能します。 サービス・インスタンスの初期化に使用するアプローチによっては、ローテーション・プロセスが若干異なります。

スマート・カードおよび管理ユーティリティーを使用したマスター鍵のローテート

管理ユーティリティーを使用して作成されたマスター鍵は、マスター鍵パーツが保管されているスマート・カードを使用してローテートできます。 マスター・キーをローテーションする前に、使用するキー・パーツを作成する必要があります。

新しいマスター・キーの値は、2 つまたは 3 つのキー・パーツで作成できます。マスター鍵をローテートするためには、現行マスター鍵レジスターが同じ検証パターンを持つ Valid 状態であり、新規マスター鍵レジスターが Empty である必要があります。

サービス・インスタンスにリカバリー暗号装置が割り当てられているかどうかに関係なく、管理ユーティリティーを使用してマスター鍵をローテートできます。

次のフローは、このモードでのマスター鍵のローテーションの仕組みを示しています。

  1. Trusted Key Entry アプリケーションで 「ロード」 ボタンをクリックして、新規マスター鍵レジスターをロードします。 新規マスター鍵レジスターの状態が、Empty から Full uncommitted に変更されます。
  2. Trusted Key Entry アプリケーションで 「コミット」 ボタンをクリックして、新しいマスター鍵の値をコミットします。 新規マスター鍵レジスターの状態が Full committed に変わります。
  3. Trusted Key Entry アプリケーションで「 ローテート 」ボタンをクリックして、鍵ストレージを再暗号化し、新しいマスター鍵をアクティブ化します。
    1. 鍵ストレージの暗号鍵が、現行マスター鍵レジスターの値を使用して復号され、その後、新規マスター鍵レジスターの値を使用して再暗号化されます。 再ラップはハードウェア・セキュリティー・モジュール (HSM) 内で行われるため、安全です。
    2. 新規マスター鍵がアクティブになり、Valid 状態の現行マスター鍵レジスターにロードされます。新規マスター鍵レジスターはクリアされて、Empty 状態に戻ります。

次のチャートは、マスター鍵のローテーション時のマスター鍵レジスターの状態変化を示しています。 詳しい手順については、スマート・カードと管理ユーティリティーを使用したマスター鍵のローテーションを参照してください。

マスター鍵のローテーション中にマスター鍵レジスターの状態がどのように変化するか
図 1. マスター鍵のローテーション中にマスター鍵レジスターの状態がどのように変更されるか

リカバリー用暗号装置を使用したマスター鍵のローテート

サービス・インスタンスにリカバリー用暗号装置が割り当てられている場合、鍵パーツ・ファイルを使用する以外に、ibmcloud tke auto-mk-rotate コマンドを使用してマスター鍵をローテートすることもできます。 このコマンドを使用すると、ランダムな新規マスター・キーの値がサービス・インスタンスのリカバリー暗号化ユニットのいずれかに生成され、サービス・インスタンスの他の暗号化ユニットに安全に移動されます。

サービス・インスタンスにリカバリー用暗号装置が割り当てられており、サービス・インスタンスで PKCS #11 鍵ストアが有効になっていない場合にのみ、ibmcloud tke auto-mk-rotate コマンドを使用してマスター鍵をローテートします。 現在、マドリッド (eu-es) 以外のサポートされている地域では、リカバリー暗号装置が有効になっています。 サポートされるリージョンについて詳しくは、地域とロケーションを参照してください。

マスター鍵のローテーションの前に新規マスター鍵を準備する必要はありません。 IBM TKE CLI プラグインを使用してマスター・キーをローテーションするには、事前に動作可能な暗号化ユニットリカバリー暗号化ユニットの両方の現行マスター・キー・レジスターがすべて Valid 状態であって、なおかつ現行マスター・キーがロード済みで、新規マスター・キー・レジスターがすべて空である必要があります。

ローカル・ワークステーションのファイルから新規マスター鍵の値をロードするオプションと比較すると、このモードの主な相違点は、最初にリカバリー用暗号装置内で新規マスター鍵の値がランダムに生成されて、その後で、その他の暗号装置にエクスポートされる点です。

次のフローは、このモードでのマスター鍵のローテーションの仕組みを示しています。

  1. サービス・インスタンスに割り当てられたリカバリー用暗号装置の新規マスター鍵レジスターに、新しいランダムなマスター鍵の値が生成されます。 新規マスター鍵レジスターの状態が、Empty から Full uncommitted に変更されます。
  2. 新規マスター鍵の値が、サービス・インスタンスに割り当てられている暗号装置の新規マスター鍵レジスターと、サービス・インスタンスのその他のリカバリー用暗号装置にコピーされます。 これで、すべての新規マスター鍵レジスターが、Full uncommitted 状態になります。
  3. 新規マスター鍵がコミットされて、すべての新規マスター鍵レジスターの状態が Full committed に変わります。
  4. 鍵ストレージが再暗号化されます。 サービス・インスタンスで管理される暗号鍵が、現行マスター鍵レジスターの現行マスター鍵を使用して復号されて、新規マスター鍵レジスターの新規マスター鍵を使用して再暗号化されます。
  5. 新規マスター鍵が、Valid 状態のサービス・インスタンスの操作可能な暗号装置およびリカバリー用暗号装置の現行マスター鍵レジスターにロードされ、新規マスター鍵レジスターがクリアされて、Empty 状態に戻ります。

リカバリー暗号化ユニットを使用してマスター・キーをローテーションする方法について詳しくは、リカバリー暗号化ユニットを使用したマスター・キーのローテーションを参照してください。

鍵パーツ・ファイルを使用したマスター鍵のローテート

鍵パーツ・ファイルから作成されたマスター鍵は、TKE CLI プラグインを使用してローテートできます。 マスター鍵がローテートされると、マスター鍵パーツはローカル・ワークステーション上のファイルに保管されます。

管理ユーティリティーを使用する場合と同様に、最初に、使用する 2 つまたは 3 つの鍵パーツを作成する必要があります。 マスター鍵をローテートするためには、現行マスター鍵レジスターが同じ検証パターンを持つ Valid 状態であり、新規マスター鍵レジスターが Empty である必要があります。

サービス・インスタンスにリカバリー暗号装置が割り当てられているかどうかに関係なく、TKE CLI プラグインを使用してマスター鍵をローテートできます。

次のフローは、このモードでのマスター鍵のローテーションの仕組みを示しています。

  1. cryptounit-mk-load コマンドを使用して、新しいマスター鍵レジスターをロードします。 新規マスター鍵レジスターの状態が、Empty から Full uncommitted に変更されます。
  2. cryptounit-mk-commit コマンドを使用して、新しいマスター鍵の値をコミットします。 新規マスター鍵レジスターの状態が Full committed に変わります。
  3. cryptounit-mk-rotate コマンドを使用して、鍵ストレージを再暗号化し、新しいマスター鍵をアクティブ化します。
    1. 鍵ストレージの暗号鍵が、現行マスター鍵レジスターの値を使用して復号され、その後、新規マスター鍵レジスターの値を使用して再暗号化されます。 再ラップは HSM 内で行われるため、安全です。
    2. 新規マスター鍵がアクティブになり、Valid 状態の現行マスター鍵レジスターにロードされます。新規マスター鍵レジスターはクリアされて、Empty 状態に戻ります。

詳細な手順については、鍵パーツ・ファイルを使用したマスター鍵のローテートを参照してください。

次の作業

マスター鍵をローテートするためのオプションについて詳しくは、以下を参照してください。